使用 ANTLR4 解析 SQL 语句的指南

ANTLR4 是一个功能强大的语法解析器生成器，可用于解析 SQL 语句。以下是使用 ANTLR4 解析 SQL 的基本步骤：

定义 SQL 语法的 ANTLR4 语法文件。 该文件定义了 SQL 语法的各个部分，例如 SELECT 语句、FROM 语句、WHERE 语句、JOIN 语句等等。
使用 ANTLR4 生成解析器和词法分析器。 通过运行 ANTLR4 语法文件，可以生成解析器和词法分析器。解析器将输入的 SQL 语句分解成语法树，词法分析器将 SQL 语句分解成单词。
编写自定义的监听器或访问者。 ANTLR4 生成的解析器可以遍历 SQL 语法树并调用自定义的监听器或访问者。这些监听器或访问者可以将 SQL 语法树转换为其他数据结构，例如 JSON、XML、SQL 查询计划等等。
解析 SQL 语句。 使用生成的解析器和词法分析器，可以将输入的 SQL 语句解析成语法树。接下来，可以使用自定义的监听器或访问者对语法树进行处理。

下面是一个简单的使用 ANTLR4 解析 SQL 的例子：

定义 SQL 语法的 ANTLR4 语法文件：

grammar SQL;

query: selectStatement;

selectStatement:
    'SELECT' (DISTINCT)? selectList
    'FROM' tableList
    ('WHERE' expression)?
    ('GROUP BY' groupByList)?
    ('HAVING' expression)?
    ('ORDER BY' orderByList)?
    ('LIMIT' limit=INT (',' offset=INT)?)?
    ;

selectList: (expression (',' expression)*) | '*';

tableList: tableName (',' tableName)*;

groupByList: expression (',' expression)*;

orderByList: orderByExpression (',' orderByExpression)*;

orderByExpression: expression (ASC | DESC)?;

expression: (LPAREN expression RPAREN) | (expression (AND | OR) expression) | (expression operator expression) | function | literal | column;

operator: EQ | NE | LT | LE | GT | GE;

function: functionName LPAREN (expression (',' expression)*)? RPAREN;

literal: (INTEGER | FLOAT | STRING);

column: tableName '.' columnName;

tableName: IDENTIFIER;

columnName: IDENTIFIER;

functionName: IDENTIFIER;

LPAREN: '(';
RPAREN: ')';
COMMA: ',';
DOT: '.';
EQ: '=';
NE: '<>';
LT: '<';
LE: '<=';
GT: '>';
GE: '>=';
AND: 'AND';
OR: 'OR';
ASC: 'ASC';
DESC: 'DESC';
INTEGER: DIGIT+;
FLOAT: DIGIT+ '.' DIGIT*;
STRING: ''' (~''')* ''';
IDENTIFIER: LETTER (LETTER | DIGIT | '_')*;

fragment LETTER: [a-zA-Z];
fragment DIGIT: [0-9];

使用 ANTLR4 生成解析器和词法分析器：

antlr4 SQL.g4

这将生成 SQLLexer.java 和 SQLParser.java 两个文件。

编写自定义的监听器或访问者：

在 SQL.g4 文件中，可以定义自定义的监听器或访问者。例如，下面是一个简单的监听器，可以打印出解析后的 SQL 语法树：

public class SQLListenerImpl extends SQLBaseListener {
    @Override
    public void enterSelectStatement(SQLParser.SelectStatementContext ctx) {
        System.out.println("SELECT statement:");
    }

    @Override
    public void enterSelectList(SQLParser.SelectListContext ctx) {
        System.out.println("SELECT list:");
    }

    @Override
    public void enterTableName(SQLParser.TableNameContext ctx) {
        System.out.println("Table name: " + ctx.IDENTIFIER().getText());
    }

    @Override
    public void enterColumnName(SQLParser.ColumnNameContext ctx) {
        System.out.println("Column name: " + ctx.IDENTIFIER().getText());
    }

    @Override
    public void enterLiteral(SQLParser.LiteralContext ctx) {
        System.out.println("Literal: " + ctx.getText());
    }
}

解析 SQL 语句：

String sql = "SELECT name, age FROM users WHERE age >= 18";
ANTLRInputStream input = new ANTLRInputStream(sql);
SQLLexer lexer = new SQLLexer(input);
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
SQLParser parser = new SQLParser(tokens);
ParseTree tree = parser.query();
SQLListenerImpl listener = new SQLListenerImpl();
ParseTreeWalker walker = new ParseTreeWalker();
walker.walk(listener, tree);

这将解析 SQL 语句，并调用 SQLListenerImpl 中的方法打印出解析后的语法树。输出如下：

SELECT statement:
SELECT list:
Column name: name
Column name: age
Table name: users
Literal: 18